Enerxía - é o ... enerxía potencial e cinética. Cal é a enerxía en física?

Enerxía - esta é polo que non é só a vida no noso planeta, pero tamén no universo. Á vez pode ser moi diferente. Por exemplo, calor, son, luz, electricidade, microondas, calor son os distintos tipos de enerxía. Para todos os procesos que teñen lugar ao noso arredor, cómpre esta sustancia. A maioría da enerxía todas as cousas sobre a Terra recibe do Sol, pero hai outras fontes do mesmo. O sol envía o seu planeta no que sería desenvolvido á vez 100 millóns no poder máis poderoso.

Que é enerxía?

A teoría presentada Albertom Eynshteynom, estudamos a relación entre materia e enerxía. Este gran científico foi capaz de demostrar a capacidade de transformar unha substancia a outra. Descubriuse que a enerxía é o factor máis importante na existencia de corpos, eo tema é secundario.

Enerxía - é, de xeito xeral, a capacidade de realizar un traballo. Foi ela quen está detrás do concepto de unha forza capaz de mover o corpo ou darlle novas propiedades. Que significa o termo "enerxía"? Física - é unha ciencia fundamental, que dedicou a súa vida, moitos científicos de diferentes épocas e países. Aristóteles usou a palabra "enerxía" para referirse ás actividades humanas. Traducido do "enerxía" grega - esta "actividade", "poder", "acción", "poder". A primeira vez que a palabra aparece no Tratado do estudioso grego chamado "Física".

No sentido convencional, é agora o termo foi cuñado o físico inglés Thomas Young. Este acontecemento tivo lugar no afastado 1807. En 50-s do século XIX. enxeñeiro inglés Uilyam Tomson usado por primeira vez o termo "engergiya cinética", e en 1853 o físico escocés Uilyam Renkin acuñou o termo "enerxía potencial".

Hoxe, esta é unha cantidade escalar está presente en todos os ámbitos da física. É unha medida común das diferentes formas de movemento ea interacción da materia. Noutras palabras, é unha medida da conversión dunha forma a outra.

Unidades e símbolos

A cantidade de enerxía é medida en xulios (J). Esta unidade especial, dependendo do tipo de enerxía pode ter diferentes designacións, tales como:

• W - enerxía total do sistema.
• Q - calor.
• U - potencia.

tipo de enerxía

Na natureza, hai moitos tipos diferentes de enerxía. Os principais son:

• mecánica;
• electromagnética;
• eléctrica;
• química;
• térmica;
• nuclear (atómica).

Existen outras formas de enerxía: luz, son, magnéticos. Nos últimos anos, un número crecente de físicos, científicos están inclinados a hipótese da existencia da chamada enerxía "dark". Cada un dos tipos anteriores de esta sustancia ten as súas propias características. Por exemplo, a enerxía do son é capaz de transmitir a través de ondas. Eles contribúen á aparición de tímpano vibracións no oído de seres humanos e animais, a través do cal pode escoitar sons. Ao longo de varias reaccións químicas liberaren a enerxía necesaria para a vida de todos os organismos. Calquera combustible, produtos alimenticios, pilas, baterías son o almacenamento desta enerxía.

A nosa luz dá a enerxía mundial en forma de ondas electromagnéticas. O único xeito que pode superar a inmensidade do cosmos. Grazas á tecnoloxía moderna, como paneis solares, podemos usalo de forma máis eficaz. enerxía non utilizada exceso é almacenado energohranilischah especial. Xunto coas formas por riba de enerxía son moitas veces utilizados nacentes termais, ríos, mareas do océano, biocombustibles.

enerxía mecánica

Este tipo de enerxía é estudada no ramo da física chamada "mecánica". El é representado pola letra E. A súa medición realízase en xulios (J). Que é esta enerxía? estudos de física mecánica movemento dos corpos ea súa interacción co outro ou con campos externos. A enerxía debido ao movemento dos corpos, chamada cinética (denotado Ek), e enerxía, debido á interacción de corpos ou campos externos, chamado potencial (E). A cantidade de movemento ea interacción é a enerxía mecánica total do sistema.

Para o cálculo de ambas especies, hai unha regra xeral. Para determinar a cantidade de enerxía necesaria para calcular o traballo necesario para a tradución do corpo do estado cero para o estado actual. Canto maior sexa o traballo, máis enerxía terá un corpo neste estado.

Separación dos diferentes signos

Existen varios tipos de división de enerxía. En diferentes razóns divídese en: externo (cinética e potencial) e interna (mecánicos, térmicos, electromagnética, nuclear, a gravidade). A enerxía electromagnética é, á súa vez dividida en magnéticos e eléctricos e nucleares - interaccións enerxéticas fortes e débiles.

cinético

Calquera corpo en movemento distínguese pola presenza de enerxía cinética. É moitas veces chamado - condución. enerxía do corpo que se move, é perdido cando a abrandar. Así, canto maior sexa a velocidade, máis enerxía cinética.

En contacto do corpo en movemento a un obxecto fixo transmitida última parte da enerxía cinética, e leva-lo en movemento. fórmula enerxía cinética é a seguinte:

• E _para = mv ^2: 2,
  onde m - a masa do corpo, V - a velocidade de movemento do corpo.

En palabras de esta fórmula pode ser expresada como segue: a enerxía cinética dun obxecto é igual a metade do produto da súa masa eo cadrado da velocidade.

potencial

Este tipo de enerxía ten un corpo, que están en calquera campo de forza. Así, a magnético xorde cando o obxecto está baixo a influencia dun campo magnético. Todos os corpos están no terreo, teñen a enerxía potencial gravitacional.

Dependendo do estudo das propiedades dos obxectos poden ter diferentes tipos de enerxía potencial. Así, o corpo resilientes e elástico que son capaces de estiramento ten enerxía potencial elástica ou tensión. Calquera corpo que cae, que foi previamente fixado, perde potencial e adquire enerxía cinética. O valor destas dúas especies serán equivalentes. No campo da fórmula de enerxía potencial gravitacional do noso planeta será a seguinte:

• E _n = MHG,
  onde m - peso corporal; H - altura do centro de masa corporal por encima do nivel cero; g - a aceleración da gravidade.

En palabras de esta fórmula pode ser expresada como segue: a enerxía potencial dun obxecto que interactúa coa terra, é o produto da súa masa, a aceleración debido á gravidade ea época na que está situado.

Esta cantidade escalar é un punto característico material de reserva de enerxía (corpo), situado no campo de potencial de forza e estendendo-se para adquirir enerxía cinética a través do traballo de campo de forza. Ás veces refire como unha función de coordenadas, que é o termo no sistema langranzhiane (función de sistema dinámico Lagrange). Este sistema describe súa interacción.

A enerxía potencial é igualada a cero para algunhas opcións de corpos dispostos no espazo. Configurable determinada a conveniencia de outros cálculos e se chama "normalización da enerxía potencial."

Lei de conservación de enerxía

Un dos principios máis básicos da física é a lei da conservación da enerxía. Segundo el, a enerxía non xorde da nada e non desaparece. El constantemente se move dunha forma a outra. Noutras palabras, só o cambio de enerxía ocorre. Por exemplo, a enerxía química dunha batería lanterna é convertida en enerxía eléctrica, e de que - á luz e calor. Varios aparellos eléctricos son convertidos á luz, calor ou do son. Na maioría dos casos, o resultado final de cambios a calor ea luz. Despois diso, a enerxía vai para o espazo circundante.

Lei de Enerxía pode explicar moitos fenómenos físicos. Os científicos din que o volume total da súa constante no universo permanece constante. Ninguén pode crear ou destruír enerxía de novo. Producir un dos seus tipos, as persoas empregan a enerxía de combustible de auga caendo, o átomo. Así, un dos seu tipo é convertido nun outro.

En 1918, os científicos foron capaces de demostrar que a lei da conservación da enerxía é unha consecuencia matemática da simetría translacional de tempo - valores de enerxía acasalamento. Noutras palabras, a enerxía é conservada por que as leis da física non difiren en momentos diferentes.

Características de enerxía

Enerxía - é a capacidade do corpo para facer o traballo. En sistemas pechados físicas que é mantida ao longo do tempo (ata que o sistema está pechado) e representa un dos tres integrais aditivos que preserva o movemento valor durante a condución. Estes inclúen: enerxía, momento, momento. A introdución do concepto de "enerxía" é útil cando o sistema físico é homoxénea no tempo.

A enerxía interna de corpos

Representa a suma das enerxías dos interaccións moleculares e movemento térmico das moléculas que a constitúen. Non pode ser medida directamente, xa que é unha función exclusiva do estado do sistema. Sempre que o sistema está neste estado, a súa enerxía interna ten valor intrínseco, con independencia da historia do sistema. O cambio na enerxía interna na transición dun estado físico a outro, sempre igual á diferenza entre os valores nos seus estados iniciais e finais.

A enerxía interna do gas

Ademais de sólidos, gases e enerxía son. É a enerxía cinética do movemento de calor (aleatoria) de partículas no sistema, que inclúen átomos, moléculas, electróns, núcleo. A enerxía interna dun gas ideal (gas modelo matemático) é a suma da enerxía cinética das súas partículas. Isto ten en conta o número de graos de liberdade, que é o número de variables independentes, que determinan a posición de moléculas no espazo.

O uso da enerxía

Todos os anos, a humanidade está consumindo máis e máis enerxía. Na maioría dos casos, para obter a enerxía necesaria para iluminación e calefacción de nosas casas, vehículos e operación de diversos mecanismos, usados hidrocarburos fósiles, como carbón, petróleo e gas. Son recursos non renovables.

Desafortunadamente, só unha pequena parte da enerxía producida no planeta, utilizando recursos renovables como auga, vento e sol. Ata a data, a súa participación en enerxía é de só un 5%. Outro 3% das persoas reciben en forma de enerxía nuclear producida en centrais nucleares.

recursos non renovables ten as seguintes poboacións (en xulios)

• enerxía nuclear - 2 x ^{24 de outubro;}
• enerxía do gas e petróleo - 2 × 10 ^23;
• quentar internamente o planeta - 5 x ^{20 de outubro.}

O valor anual dos recursos renovables da Terra:

• Enerxía Solar - 2 x ^{24 de outubro;}
• Wind - 6 x ^{21 de outubro;}
• Río - 6,5 × 10 ^19;
• mareas - 2,5 x ^{23 de outubro.}

Só coa transición atempada das reservas de enerxía non renovables da humanidade renovable da Terra ten unha oportunidade para unha vida longa e feliz no noso planeta. Para aplicar o desenvolvemento avanzado de científicos de todo o mundo seguen estudando coidadosamente as distintas propiedades de enerxía.